Общие указания

Лабораторные работы выполняются студентами с целью закрепления и расширения знаний, полученных на лекционных занятиях по строительным машинам. Во время работы студенты приобретают навыки в проведении самостоятельных исследований и обработке экспериментально полученных результатов.

Перед выполнением лабораторной работы студенты изучают содержание, знакомятся с устройство и принципом действия стенда, в отчете чертят его схему, готовят таблицы для записи результатов. Преподаватель проводит общий инструктаж по технике безопасности и на рабочих местах после распределения студентов по отдельным постам.

Результаты, получаемые в процессе выполнения работы на каждом рабочем посту, записываются на доске лаборатории. На основании полученных результатов каждый студент оформляет отчет с. необходимыми таблицами и графиками. После написания выводов по работе отчеты предъявляются преподавателю для собеседования, форма 1-й страницы отчета приведена в приложении.

Лабораторная работа, № 1

ЗЕМЛЕРОЙНЫЕ И ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ.

Цель - изучение процесса резания грунта в лабораторных условиях, определение изменения сопротивления в зависимости от вида резания и толщины стружки при постоянной плотности грунта.

Оборудование и инструменты для выполнения работы:

1. Универсальный землеройный стенд.

2. Виброплита для уплотнения грунта.

3. Блок приборов-усилитель АНЧ-7, микроамперметр для измерения сопротивления резании грунта.

4. Метр металлический и лопата штыковая.

Устройство и принцип действия стенда

Устройство стенда представлено на гидрокинематической схеме.

Стенд включает (рис. 1) насосную станцию 1, портал 2 с основными механизмами: вертикального передвижения траверсы 3 с ковшом 11, передвижения грунтового канала 6, перемещения каретки 4.

Механизм вертикального передвижения траверсы, который предназначен для изменения толщины стружки резания грунта. Он приводится в действие от реверсивного гидромотора ГМ2, к которому подается рабочая жидкость из гидробака Б2 насосом Н2 через дроссель Д и распределитель Р с электромагнитным управлением. Крутящий момент от вала гидромотора передается коническими зубчатыми передачами 7 на вертикальные винты 8, поднимая или опуская ползуны 9, с которыми соединены траверса 3 и ковш 11.

Механизм передвижения грунтового канала 6 предназначен для осуществления процесса резания грунта рабочим органом. Он приводится в действие от гидромотора ГМ1, к которому подается рабочая жидкость реверсивным регулируемым насосом H1 из бака Б1 через обратные клапаны K01 или К02. Крутящий момент от вала гидромотора передается через редуктор 12, вал 13 на шестерню 14, которая приводит в возвратно-поступательное движение рейку 15 и соединенный с ней грунтовой канал 6. Грунтовой канал установлен на опорных катках 16 и передвигается по рельсовому пути.

Механизм перемещения каретки 4 предназначен для изменения зоны резания рабочего органа по ширине грунтового канала. Он приводится во вращение от рукоятки 5, соединенной с винтовым валом.

Техническая характеристика стенда

Тип стенда - портальный с подвижным грунтовым каналом

Привод на основные механизмы - гидравлический

Установленная мощность, кВт 7

Скорость рабочих движений, м/с:

передвижения канала 0-0,5

подъема и опускания траверсы 0-0,075

Максимальная длина хода канала, м 3,75

Габаритные размеры канала, мм:

длина 3000

крина 1200

Масса стенда без грунта, кг 1800

Рис.1. Гидрокинематическая схема стенда:

Н1, Н2-гидронасосы; Б1, Б2-гидробаки; КП1, КП2, КП3-клапаны предохранительные; Р-распределитель; Д-дросель; КО1, КО2-клапаны обратные; ГМ1, ГМ2-гидромоторы; 1-насосная станция; 2-портал; 3-траверса; 4-каретка; 5-рукоятка; 6-грунтовой канал; 7-коническая зубчатая передача; 8-винт; 9-ползун; 10-тензометрические кольца; 11-ковш; 12-редуктор; 13-вал; 14-шестерня; 15-рейка; 16-опорный каток.

Методика выполнения работы

1. Студенты учебной группы распределяются преподавателем по рабочим постам.

2. После инструктажа по технике безопасности, ознакомления с конструкцией и работой стенда, вычерчивания в отчете его схемы производится тарировка измерительной' аппаратуры.

3. Тарировка производится с использованием эталонных гирь. Рабочий орган нагружается силой от 0 до 100 Н. Через каждые 20 Н записываются показания микроамперметра, по которым строится тарировочный график зависимости силы тока I от прилагаемой нагрузки Р.

4. Механизмом подъема и опускания траверсы устанавливается толщина стружки 15 мм и производится резание с одновременным фиксированием сопротивлений для случаев блокированного, полусвободного и свободного резания, что соответствует трем, двум и одной кромке резания рабочего органа.

5. То же самое повторяется после установки толщины стружки 30 и 45 мм.

6. Полученные данные расшифровывается по тарировочному графику, и записываются в табл. I.

По результатам измерений строятся графики зависимости удельного сопротивления резанию К от толщины стружки R. Удельное сопротивление, Па, определяется по формуле (табл. 2)

где Р - сила сопротивления резанию грунта, Н;

F-площадь сечения стружки, м²

h-толщина срезаемой стружки, м

b-ширина срезаемой стружки, м.

7. В отчете записываются выводы по результатам работы: закономерности полученных зависимостей; возможность использования этих закономерностей при работе землеройных машин с целью снижения энергоемкости разработки грунта.

8. Для Дополнительного углубленного изучения процесса резания грунта настоящую методику можно использовать для определения зависимости удельного сопротивления от угла резания и угла захвата с последующим построением графиков и

Отчет

1. Цель лабораторно работы.

2. Гидрокинематическая схема стенда (см. рис. 1).

3. Построение тарировочного графика.

Таблица 1

Нагрузка Р, Н	Показания микроамперметра I, мкА
	1	2	3	Средняя величина
0
20
40
60
80
100